绿色化学与化工技术的进展

绿色化学与技术

的新进展1环境治理的历史回顾★20世纪40~50年代——稀释废物★20世纪60~70年代——废物后处理★20世纪90年代——从源头消除污染源2绿色化学(GreenChemistry)——环境无害化学——环境友好化学——清洁化学★从源头消除污染的途径★新设计化学合成方法和化工产品来根除污染源3各国政府推动绿色化学的措施★美国1990年美国颁布了《污染防治条例》，将污染的防治定为国策1996年设定“总统绿色化学挑战奖”★日本制订“21世纪重建绿色地球”的新阳光计划，设立“为地球创新技术的研究院”★欧盟各国德国1991年制订“为环境而研究的计划”英国2000年设立“JerwoodSalters环境奖”荷兰制订“清洁生产手册”4

1990年，美国通过了一项“防止污染行动”的法令。

1991年后，绿色化学由美国化学会（ACS）提出并成为美国国家环保局（EPA）的中心口号。

1995年，美国前总统克林顿设立了“总统绿色化学挑战奖”，从1996年开始在华盛顿国家科学院每年颁发一次，这是化学领域唯一的总统级科学奖。

1999年，世界上第一本《绿色化学》杂志诞生。

2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。5★中国

制订了“科教兴国”和可持续发展策略，并于1993年世界环境和发展大会之后，编制了《中国21世纪议程》郑重声明走可持续发展道路的决心。◆1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术——推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动◆1997年国家自然科学基金委“九五”重大项目：环境友好石油化工催化化学与反应工程◆1997年5月，香山科学会议第72次学术研讨会：可持续发展问题对科学的挑战——绿色化学◆1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会◆1999年北京第16次九华山科学论坛“绿色化学的基本科学问题”◆2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学6绿色化学的兴起环境保护的推动合理利用资源降低成本环境监测费用废物处理费用人身保健费用社区安全保险费用等7绿色化学的主要内容无毒无害原料可再生资源环境友好产品回归自然废物回收利用无毒无害催化剂

无毒无害溶剂原子经济反应8绿色化学的12条原则

1、防止废物的产生而不是产生后再来处理；

2、合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌入到最终产物中；

3、只要可能，反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小；

4、设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使其无毒或毒性很小；

5、尽量不使用辅助性物质（如溶剂、分离试剂等），如果一定要用，也应使用无毒物质；

6、能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑所接受；

9绿色化学的12条原则

7、只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的；

8、应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护，物理与化学过程的临时性修改等）；

9、尽量使用选择性高的催化剂，而不是提高反应物的配料比；

10、设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞留于环境中，而可降解为无毒的产品；

11、分析方法也需要进一步研究开发，使之能做到实时、现场监控，以防有害物质的形成；

12、化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减少实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。10内容简介☆

大力开发医药等精细化工产品的“原子经济”反应，力争实现废物“零排放”☆

大宗有机化工品的第二代绿色生产技术正在开发☆超临界CO2代替有毒、有害溶剂正在推广应用☆利用可再生资源生产大宗有机化工产品方兴未艾☆工农结合,生产超清洁生物柴油☆永恒的主题——设计、生产和使用环境友好产品☆回收废塑料、纤维等材料，走上“闭路循环”之路11(一滥)大挤力开评发医酷药等蛙精细松化工漏产品“原狐子经摩济”反应炸，力忍争实朱现废现物“零谣排放备”Ba杜rr池y丢Tr常os物t：原姻子经糊济性巩(At过om矛E潜co名no拖my沙)概念A废＋补B易C月＋班DA回＋雪B优C义＋产物废物打或副毁产物废物为零12工业部门每吨产品排放的废物（吨/吨）炼油~0.1大宗化学品1~5精细化工5~20制药25~100不同胸工业先部门结生产悦中的窑废物想排放励量制药堤、精搭细化晃工—藏—更本需开缴发原惕子经取济反塌应13第一竹步第二赢步第三映步第四县步第五蠢步第六僚步布洛帝芬Bo肠ot援s公司挨的Br慕ow蔑n方法原子夺经济射性~4岂0%布洛惯芬—杠镇静帮、止润痛药猾的生送产14第一岩步第二抢步第三敌步BH称C公司订新发墓明的税绿色氏方法简单多了衣！原子耕经济气性~9锦9%(包括智醋酸)获1裙99昌7年蔑美国丽总统“绿播色化个学挑吗战奖逃”15传统堂工艺3-旱氯过蜘苯甲唱酸氧机化剂忽，原棚子经闭济性妻42蔬%，百产生券3-僚氯苯躲甲酸桑废物绿色智工艺负载浊锡的

沸石称催化君剂，从过氧姻化氢钉氧化犹剂，原子值经济离性86败%，削副产族物只山有水Ba腾ey理er吃-V急il捆li西ge剂r反应——抖用于棍生产铅医药常、塑俘料添浙加剂O+ClOOOHOO+ClOHO锡/沸富石16医药傅、农塑药、滤功能槐化学嚼品的寻研究——警绿色陆化学价最活枪跃的启前沿慈领域大力述研究沉原子代经济坐反应词和手蜘性合彼成等医药规、农寒药等幕产品降要引院进多躬种官圣能团收和调绪整化辣学结饱构，暴生产特往往兴经过车多步感反应前，需蚕要配玻套开熄发技晓术，软才能逗推向叼工业脚化17(二)大斥宗有当机化融工产饺品的森第二撞代绿磨色生扩产技掩术正赠在开辩发烃类松氧化序的“故原子竖经济蛮”反偿应正健在改被进替代制剧毒余光气租等原俊料的也绿色辣技术丘，研窜究降顾低成训本开发哗新一波代苯访与烯蛇烃烷梅基化厘无毒胡无害久固体似酸催核化剂18烃类川氧化佳的“脆原子草经济似”巨反应层正在骨改进20更世纪外80全年代换发明秤钛硅通分子殖筛作径为催特化剂采用H2O2为氧扁化剂实现己下列“原子敌经济”反应丙烯先环氧萍化制笋环氧库丙烷环己朝酮氨州氧化赢制环居己酮戴肟苯酚穗氧化角制对哈苯二剥酚19丙烯烛环氧殖化制棒环氧尾丙烷次氯膝酸石灰废渣禁污太水传统略工艺斩—氯围醇法假：原子嘉经济打性=尚31榆%绿色密工艺捧—钛芬硅分监子筛防催化：原子弯经济踏性=留76勾%1-乐氯甜丙醇2-判氯苍丙醇20目前狂针对荣烃类肾催化挨氧化凶的不肝足，础又有护了新善进展降低H2O2费用原位H2、O2合成H2O2，与丙菠烯环隐氧化辽集成新氧栋化剂幕—异黄丙苯企过氧蚁化物新氧威化催足化材雕料Sn/

沸石有机丝式氮络宇合Fe2+系催狱化剂含钨宅的金旦属簇震相转丸移催衡化剂……21烃类传催化甲氧化尊生产轧大宗峰有机槽化学董品的掏原子您经济爬反应分析幻玉我国气已开厅发技已术的南不足参照正国外牧新研晴究动乘向力争括开发贝下一堵代绿疤色技绕术22替代撑剧毒陷光气妨等原老料的家绿色贱技术雪需喂要降握低成铁本19肢84缎年印考度博项帕尔社光气庸泄漏下事件20点00各年罗饲马尼舍亚一社家工炒厂的搏氰化吐物泄渗漏到嗽多瑙察河支芳流事躺件造成岂人身拼伤亡垦、生舟态环灾境严捏重破姓坏需要捉开发缩慧绿色挑技术23替代够光气陕制造身异氰胃酸酯个工艺伯胺蛾和二乌氧化狼碳或洽碳酸姻二甲裂酯反寸应伯胺期和一牵氧化堪碳进千行氧受化羰护化硝基涝苯和将一氧楚化碳标羰基遮化正在商小试贫、中井试，坡比光订气法史生产成本老高1关0％这，需受要降感低成射本24甲基借丙烯羽酸甲粘酯的翠生产守工艺传统僚工艺绿色凭工艺47总%原蛾子经证济性10慕0%肿原子本经济玻性投资邻、成室本低25对于河替代清剧毒芒光气刊、氢嚼氰酸退等原竖料的苍制造承大宗衰有机裙化学担品需要膊努力燥开发煎低成屑本技洞术，汉形成榴规模晶经济余的生味产厂针以利钉竞争26开发受新一嗓代苯陵与烯况烃烷涌基化雨无臂毒无棕害固育体酸鞋催化汗剂工艺传统工艺绿色工艺乙烯与苯烷基化AlCl3ZSM-5气相法USY、

液相法丙烯与苯烷基化AlCl3、MCM-22液相法长链烯烃与苯烷基化HF固体酸-固定床传统Al妄Cl3、H感F催化揭剂的炭缺点奋：腐幸蚀设丙备，作危害折人身渣健康捆和社铅区安脆全，阻废水融、废躁渣污魔染环疮境27开发株新一窑代芳惑烃烷缎基化域固乐体酸柴催化拉剂分子骂筛固冰体酸清催化轮剂环境瓜友好杯，但孙是：良酸强颈度低音，分雾布不邮均，恼酸中叹心少融；因嗽而，肠反应饥温度脊和压秆力高吃，产绘品杂净质增俩多为克尺服上较述缺借点，叉下一闹代固我体酸颗催化粥剂杂多庆酸、绞包裹堆型液抛体酸根、Na桑fi袄on费/S羡iO2复合手材料邪、纳血米分猾子筛宰复合梳材料茫、离从子液泉体等28开发舟新一骗代苯锡与烯填烃烷爬基化奏无论毒无嚷害固驼体酸铺催化牵剂加快闷已有算基础梦的负禽载型溜杂多爪酸的邀开发利用防悬浮益催化佛蒸馏墨等新骄工艺力争腹开发艳具有毫中国拥特色只的独揉特先铸进新富催化枕剂和召工艺继续冲研究度纳米笑分子观筛复悉合材指料、牧离子牵液体幸等新妄催化州材料29（三脂）超瓦临界魂二氧柱化碳漠代替宰有毒贸、有秃害溶沿剂正凑在推枯广应驴用挥发吉性有权机溶估剂有段广泛换用途涂料纵和油情漆的傍溶剂泡沫街塑料咸的发木泡剂微电毁子器王件等胁的精洲密清摧洗服装温干洗迁的清走洗剂化工拴生产区过程绕中作帆为溶狱剂挥发盾性有沈机溶陷剂对嚼环境津的危卖害形成现光化枪学烟敬雾引起提和加巨剧多专种呼锁吸系阳统疾刃病，狸增加晴癌症抖发病赶率导致立谷物挠减产环、橡印胶硬先化等芹，每机年造已成大甘量损舟失二氟堤二氯主甲烷旅等破貌坏地托球大考气中西的臭烫氧层30超临灵界二扑氧化司碳溶宿剂的肃优点二氧疑化碳纹在常筛温下嫩是气锯体，转无色耗、无粘味、常不燃温烧、诞化学潮性质招稳定不会赵形成哪光化圾学烟芽雾，油也不搞会破票坏臭惯氧层来源嫩丰富障，价弹格低秩廉超临钥界二树氧化信碳可坛很好却地溶抗解一敌般有图机化货合物31用超饥临界肆二氧悠化碳据代替吊挥吩发性荷有机痰溶剂详的应软用替代将机械偶、电悲子、撇医药纱和干弦洗等纸行业渠中普你遍采晴用的微挥发葱性有火机清历洗剂代替次氟氯捕烃作冠泡沫着塑料死的发颗泡剂超临刃界CO2为溶趋剂，畅生产象氟化乓物单误体和朋聚合开物32超临匠界二雨氧化来碳代罪替有蛛毒、研有害是溶剂业的发畅展利用贷我国示合成兄氨厂朴、炼玩油厂旋中制逼氢装君置大呀量排黄放的CO2，开暮发（傲或引爸进）坦超昆临界CO2技术孙在房偿屋装阵修、黄泡沫堂塑料蔬生产损、服蝇装干睬洗等烘中应纽奉用，呼形成对新兴蜜产业落。33（四像）利孤用可慢再生烛资源蹈生产鸽大宗粉有机射化工煤产品朗方兴际未艾以植崭物为夏主的怠生物榴质资穴源是和一个浓可再丹生的概巨大赔资源腔宝库鸽，利爷用可资再生谜资源优可以缎消除床污染滑，用嘴之不引竭，要实现调可持妄续发固展开发切生物蕉催化鱼技术版是关星键34国外即生物眼技术腊生产痛大宗胞化疑工产京品已朝取得搞突破Du拴P动on稿t和Ge想ne痕co牌rIn浓te迫rn固at裹io讯na祥l等合恢作建云成由脊玉米蹦生产族1，凤3―峡丙二伏醇(PD古O)装置值，成半本比尊化学理法低括15炮％Ca狠rg义il阵l―语DO彩W公司认正在包建设为一个董14布万t/斗a的聚达乳酸笼工厂认，用悬于生跪产塑克料、缸纤维35从生铜物质建原料躺所制杰产品盘的目牧标产品种类生物质原料产品所占比例，%当前2020年2090年液体燃料1~21050有机化学品102590美国赔国家盏研究秆委员廉会（Na案ti坚on亮al资R同es之ea跨rc葛h仇Co镰un锦ci侮l)36利用缝可再独生资膏源生忌产大棒宗有茫机化鱼工产臭品的渐研究可再轻生植击物原百料中环现在欲使用竿的葡滩萄糖误，正蚀在开姨发低救成本穗的蔗湾糖，杏最后膝使用而木质圆素纤坛维生物服催化像、化艺学法芹的组屯合组织滴多学子科合虏作，枝加强纳研究37（五解）工贯农结拣合,此生蓄产超帐清洁济生物僚柴油生物叫柴油芦的特珍点减少画汽车研尾气乔中SO屯x和颗汤粒物欺排放整个缸过程从少排金放CO2，减少业温室笑效应本身稿无毒房诚、无借害，亩能自数行分舌解回资归自妈然具有骂一定穷的润禁滑性蜡，从岗而延古长机伸动车办的寿割命燃烧巡寿热值旱稍低剩，倾烦点较蚕高，附影响乒低温房诚启动38生物为柴油傍的制巨造植物芽油与伶甲醇投（乙等醇）投酯交许换制扁得棉籽率油、遍棕榈盒油、统椰子蜓油、砌菜籽班油、败野生俘植物仰油以妇及海牢藻等化学芝法液碱正催化固体酸碱催隶化二段匙催化酶催含化39生物努柴油隆在国朗外已态经销末售使部用目前讽欧共蛙体年乐产生集物柴阴油7塌0万喷吨，崭20朋03嫂年规汁划达才到2督30守万吨脉，2矩01谈0年勺达到卡83薪0万狂吨。德国慌生物懒柴油送的年五产量惕已达篮40紫万吨座，已老有7丢00乒多个桂加油学站销方售生尝物柴沙油。法国像许多渠石油高柴油糊中已刊调配披有生锡物柴挑油，宜哥本怨哈根泳、里喘斯本万等欧埋洲城梢市的检公共绢汽车刻已经勾使用付生物法柴油美国较30纽奉万吨解/年使，日减本4杯0万雪吨/立年生堆物柴爷油生惑产能射力40我国罩发展纪生物坊柴油抵的意断义、误问尼题及帐对策超清淋洁柴肥油有利齿于增诸产柴也油、西调整富柴汽写比减少籍原油任进口锐，多菜一条帐运输捐能源廊安全策保障桶的途销径多一墨条农挽林业僻增产轿、增捎收途贤径关键削是植笼物油酿成本亦高，揪难与幼石油亩柴油条竞争对策涝：政府从支持与农始业生战产结泪合（既农业简加工涉工业炮）种植朱低成寨本油炊料作匙物改进疗工艺奏，利朵用副扮产品闯（甘奸油、理润滑港剂、列清洁毙溶剂吴等）展降低活成本41（六牵）永慌恒的浙主题块——梁设计永、生俱产和删使用恋环境斑友好售产品环境旦友好贡产品杜——吸在加初工和太应用盒过程堤中及万功能敢消失室之后抬均不跳会对播人类稠健康迫和生疤态环丙境产殃生危秋害42美国箱“总骨统绿旱色化农学挑台战奖躁”的设计众更安珍全化装学品暑奖19况96袋年至弊20职01店年获序奖项乘目Ro亩hm肺&伤H可aa唇s公司愤的Se述a-Ni哑neTM海洋等生物秧防垢由剂Al仓br全ig尿ht乖&驻W雪il滴so叙n公司私的低毒习性、随能快墨速降咏解的TH讯PS杀菌沈剂Ro堪hm练&加H钢aa扩s公司谷对一秒类安全象高效签、具会有选道择性认杀虫母效果残的Co嫩nf惨ir冈mTM杀虫励剂家浆族的晕发明澡和应统用Do硬wAg象ro饲Sc鼓ie斗nc率esLL开C公司馅发明乡丰的新型值天然达杀虫询剂产虏品Sp忆in辞os宝adDo程wAg六ro猎Sc贸ie抱nc蒸es公司湖的Se的nt受ri易co垃n白蚁授巢穴面杀灭场系统PP紫G公司间的En躲vi蛮ro-P姐ri气me工2胡00翁0无铅优凃层43绿色他化学艘品的另设计海：功能水与环斗境影附响并掘重转变呆观念寻——字产品桌功能损与环慕境影胶响并凝重，年设计据、研坑制新悠产品餐时，河一般销要考总虑下议面因农素：物质东的结虑构与脾活性朵的关挠系避免钳采用间毒性勇功能蜂基团生物精吸收俩量最绢小化使辅施助的关物质冤最小职化44（七舰）废岩塑料况、纤套维等宴材料严的回兆收，则走上悦“闭弟路循心环”求之路“闭帮路循透环”逐回收金的实始例：魔从尼厨龙地波毯中至回收推己内蚁酰胺Du低P跨on拦t公司纱旧地偷毯送偶回工料厂，睁从底帽层除扭去地旁毯纤旨维，已碾碎扑成尼谁龙细鉴绒，宋再混典合成统型利虎用Al劳li孙ed违S荣ig锹na绒l和DS席M公司桨，化伐学反抹应除右去聚胁丙烯拒和衬天里、泊填充建物，变再回呈收己铺内酰恐胺45从聚羊酯废万料回驼收原燥料—对称苯二染甲酸铁和乙乏二醇采用疤糖化洞法，轮正建色一套驶废聚沃酯瓶守回收鸽对苯庆二甲抬酸和寸乙二抵醇的病工厂规模才1万伶吨龄/年46从废月泡沫挤塑料场回收慢原料—苯昌乙烯采用次高温定高压私熔融括裂解朋工艺摊，已缴建一软套废呆泡沫利塑料阀回收保苯乙割烯的